基於centos6.x環境下GRE隧道的搭建及分析
二、環境介紹
所有服務器系統均是centos6.5，內核:2.6.32-431.el6.x86_64
centos1:一張網卡eth1:192.168.10.10,gw:192.168.10.1,僅主機vmnet1
R:兩張網卡eth0:192.168.20.1,僅主機vmnet2
eth1:192.168.10.1,僅主機vmnet1
centos2:兩張網卡eth0:192.168.20.10,gw:192.168.20.1,僅主機vmnet2
eth1:202.100.2.2,僅主機vmnet3
此時centos1(192.168.10.10) ping不通centos2(202.100.2.2)
三、GRE隧道配置
3.1、centos1端配置
[root@centos1 ~]# modprobe -l |grep ip_gre.ko ##查看內核模塊文件
kernel/net/ipv4/ip_gre.ko
[root@centos1 ~]# modprobe ip_gre ##加載內核模塊文件
[root@centos1 ~]# lsmod|grep gre
ip_gre 9575 0
ip_tunnel 12693 1 ip_gre
[root@centos1 ~]# ip addr show |grep gre
4: gre0: <NOARP> mtu 1476 qdisc noop state DOWN
link/gre 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
5: gretap0: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1476 qdisc noop state DOWN qlen 1000
[root@centos1 ~]# service iptables stop ##關閉防火墻
[root@centos1 ~]# ip tunnel add tunnel0 mode gre remote 192.168.20.20 local 192.168.10.10 ttl 255
此處可能出現的問題：ioctl: No buffer space available
隧道的名字tunnel0，可能和現有的名字沖突
[root@centos1 ~]# ip link set tunnel0 up mtu 1400
[root@centos1 ~]# ip addr add 172.16.1.1/30 peer 172.16.1.2/30 dev tunnel0
[root@centos1 ~]# ip route add 202.100.2.2/32 dev tunnel0
[root@centos1 ~]# ip addr show|grep tunnel0 ##驗證gre
9: tunnel0@NONE: <POINTOPOINT,NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1400 qdisc noqueue state UNKNOWN
link/gre 192.168.10.10 peer 192.168.20.20
inet 172.16.1.1 peer 172.16.1.2/30 scope global tunnel0
[root@centos1 ~]# ip route show
202.100.2.2 dev tunnel0 scope link
172.16.1.0/30 dev tunnel0 proto kernel scope link src 172.16.1.1
192.168.10.0/24 dev eth1 proto kernel scope link src 192.168.10.10
169.254.0.0/16 dev eth0 scope link metric 1002
169.254.0.0/16 dev eth1 scope link metric 1003
default via 192.168.10.1 dev eth1
3.2、centos2端配置
[root@centos2 ~]# modprobe -l |grep ip_gre.ko ##查看內核模塊文件
kernel/net/ipv4/ip_gre.ko
[root@centos2 ~]# modprobe ip_gre ##加載內核模塊文件
[root@centos1 ~]# lsmod|grep gre
ip_gre 9575 0
ip_tunnel 12693 1 ip_gre
[root@centos2 ~]# ip addr show |grep gre
4: gre0: <NOARP> mtu 1476 qdisc noop state DOWN
link/gre 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
5: gretap0: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1476 qdisc noop state DOWN qlen 1000
[root@centos2 ~]# service iptables stop ##關閉防火墻
[root@centos2 ~]# ip tunnel add tunnel0 mode gre remote 192.168.10.10 local 192.168.20.20 ttl 255
此處可能出現的問題：ioctl: No buffer space available
隧道的名字tunnel0，可能和現有的名字沖突
[root@centos2 ~]# ip link set tunnel0 up mtu 1400
[root@centos2 ~]# ip addr add 172.16.1.2/30 peer 172.16.1.1/30 dev tunnel0
[root@centos1 ~]# ip addr show|grep tunnel0 ##驗證gre
7: tunnel0@NONE: <POINTOPOINT,NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1400 qdisc noqueue state UNKNOWN
link/gre 192.168.20.20 peer 192.168.10.10
inet 172.16.1.2 peer 172.16.1.1/30 scope global tunnel0
[root@centos1 ~]# ip route show
172.16.1.0/30 dev tunnel0 proto kernel scope link src 172.16.1.2
202.100.2.0/24 dev eth1 proto kernel scope link src 202.100.2.2
192.168.20.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 192.168.20.20
169.254.0.0/16 dev eth0 scope link metric 1002
169.254.0.0/16 dev eth1 scope link metric 1003
default via 192.168.20.1 dev eth0
3.3、R端配置
[root@centos2 ~]# service iptables stop ##關閉防火墻
[root@centos2 ~]#sed -i 's#net.ipv4.ip_forward = 0#net.ipv4.ip_forward = 1#g' /etc/sysctl.conf
[root@centos2 ~]#sysctl -p ##開啟內核轉發
3.4、設置開機自啟腳本
centos1：
[root@centos1 ~]# vim /etc/init.d/gre
#!/bin/bash
modprobe ip_gre
ip tunnel add tunnel0 mode gre remote 192.168.20.20 local 192.168.10.10 ttl 255
ip link set tunnel0 up mtu 1400
ip addr add 172.16.1.1/30 peer 172.16.1.2/30 dev tunnel0
或者這樣建立隧道(二選一)
[root@centos1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-tunnel0
DEVICE=tunnel0
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
TYPE=GRE
MY_OUTER_IPADDR=192.168.10.10
PEER_OUTER_IPADDR=192.168.20.20
MY_INNER_IPADDR=172.16.1.1
PEER_INNER_IPADDR=172.16.1.2
ip route add 202.100.2.2/32 dev tunnel0 ##這一步很關鍵
[root@centos1 ~]#chmod +x /etc/init.d/gre
[root@centos1 ~]# echo '/etc/init.d/gre'>>/etc/rc.local
centos2：
[root@centos2 ~]# vim /etc/init.d/gre
#!/bin/bash
modprobe ip_gre
ip tunnel add tunnel0 mode gre remote 192.168.10.10 local 192.168.20.20 ttl 255
ip link set tunnel0 up mtu 1400
ip addr add 172.16.1.2/30 peer 172.16.1.1/30 dev tunnel0
或者這樣建立隧道(二選一)
[root@centos2 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-tunnel0
DEVICE=tunnel0
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
TYPE=GRE
MY_OUTER_IPADDR=192.168.20.20
PEER_OUTER_IPADDR=192.168.10.10
MY_INNER_IPADDR=172.16.1.2
PEER_INNER_IPADDR=172.16.1.1
[root@centos2 ~]#chmod +x /etc/init.d/gre
[root@centos2 ~]# echo '/etc/init.d/gre'>>/etc/rc.local
四、測試連通性
[root@centos1 ~]# ping 202.100.2.2
PING 202.100.2.2 (202.100.2.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 202.100.2.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=1.89 ms
64 bytes from 202.100.2.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.718 ms
^C
--- 202.100.2.2 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1805ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.718/1.308/1.898/0.590 ms
五、深入理解GRE
以下分析僅是我對gre的理解：
5.1、gre隧道建立
這個過程就是雙方建立turnel的過程。
5.2、局域網路由過程
主機pc1發送一個源為192.168.10.10，目的為202.100.2.2的包
5.3、封裝過程
5.3.1、根據內網路由，可能是你的默認路由網關將之路由至192.168.10.1
5.3. 2、192.168.10.1第一次封裝包，增加增加gre包頭，說明包的目的地址172.16.1.2和 源地址172.16.1.1。
5.3.3、192.168.10.1第2次封裝包,增加公網的包頭(否則在公網上無法路由),說明包的目的地址192.168.20.1和源地址192.168.10.1。
5.3.4、192.168.10.1把所有到202.100.0.0/24的包，都地址轉換為從172.16.1.1出（snat）
5.4、公網路由過程
經過n個路由設備，該包最終路由到192.168.20.1
5.5、拆包過程
5.5.1、B端的路由器檢測到是到達自己的ip，就開始拆包
5.5.2、拆包之後發現有GRE協議，就進一步拆包
5.5.3、拆包之後發現目的地不是自己的ip、發現自己本地有路由轉發，就將至源ip替換為192.168.20.10
5.6、局域網路由轉發
實際上從192.168.20.10出發的包，到達目的地為202.100.2.2的包，無需路由，直接轉 發。202.100.2.2的機器確定是發送給自己的包，就接收。然後進一步處理了。
基於centos6.x環境下GRE隧道的搭建及分析